连续或间歇进水的SBR工艺反应池的工程设计计算.xls

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1、连连续续或或间间歇歇进进水水的的SBRSBR工工艺艺反反应应池池的的工工程程设设计计计计算算计算项目：10000m3/d城市污水处理工程多方案比较(2005/08)序号计算项目符号单位举例数据方案 1方案 2方案 3本计算表格是本公司根据天津市市政设计研究院 周雹 和中国市政工程华北设计研究院 周丹 两位给排水专家联合发表的推荐一种新的SBR工艺设计计算方法论文（详见给水排水 2005年第4期）编制的，该计算方法借鉴了德国ATV标准A131E单段活性污泥污水处理厂的设计（2000年版）和日本下水道事业团主编的序批式活性污泥法设计指南（1990年 版），结合了近年来国内诸多SBR工艺的设计经验，

2、可谓是完善化的SBR工艺的简便计算方法。计算表格更加彻底地量化了两位专家的设计思想，表格中的“举例数据”栏是上述论文数 据,建议不要删除，方案1、方案2、方案3的项目设计数据可以删除。1外部条件论文原例 选用HLB型滗水器选用浮筒式滗水器 选用旋转式滗水器1.1设计规模Qm3/d500001000010000100001.2日变化系数Kd1.171.21.21.21.3总变化系数KT1.381.421.421.421.4进水BOD5Ljmg/L1501851851851.5进水CODCrCjmg/L3303003003001.6进水SSSjmg/L2001831831831.7进水TNNjmg

3、/L353434341.8出水BOD5Lchmg/L202020201.9出水CODCrCchmg/L1001001001001.10出水SSSchmg/L202020201.11出水TNNchmg/L151515151.12设计最低水温T101212121.13污泥指数SVImL/g1501601601602选定参数2.1周期时长TCh66662.2周期数N次/天44442.3反应时间TFh44442.4沉淀时间Tsh11112.5滗水时间Tchh11112.6池水深度Hm54.54.54.52.7安全高度Hfm0.70.10.50.82.8保护层水深Hpm0.250.30.80.13计算污

4、泥量3.1设计水量Qdm3/d585001200012000120003.2好氧泥龄CNd7.48.08.08.03.3 反应泥龄试算值CFd11.010.010.010.03.3反应泥龄CFd11.010.110.110.13.4缺氧泥龄CDd3.62.12.12.13.5总泥龄Cd16.515.115.115.13.6污泥产率系数YkgSS/kgBOD51.1480.9450.9450.9453.7反应池污泥总量STkg144133.52824628246282464计算反应池池容4.1给定最高日最高时流量Qhm3/h28805565565564.2实际沉淀时间Tsh1.831.831.8

5、31.834.3反应池池容(间歇进水)Vm3491378342104039443反应池池容(连续进水)Vm3457737688978188035其他参数5.1缺氧反应时段TDh1.30.80.80.85.2好氧反应时段TOh2.73.23.23.25.3间歇进水滗水深度Hm1.761.801.441.59连续进水滗水深度Hm1.571.631.281.425.4高水位时污泥浓度NWTg/L2.933.392.722.995.5低水位时污泥浓度NWLg/L4.525.644.004.635.6污泥负荷FWkgBOD5/kgMLSSd0.0910.1180.1180.1185.7水力停留时间th2

6、0.216.720.818.95.8间歇进水方式池数选择n格6 63 33 33 35.9单池容积Vim381892781346831485.10单池面积Fim216386187716995.11单池贮水容积Vim328801112111211125.12计算最低水位HLm3.242.703.062.915.13计算最低泥位Hsm2.292.301.762.015.14单池宽度Bm16.514.4016.0015.305.15单池长度Lm99.142.9048.2045.705.16方形池实际总面积Asm298271853231420985.17方形池实际总体积Vsm3569999452117

7、99106985.18池子超高H1m0.80.60.60.65.19池子总深度HZm5.85.15.15.15.20单池进水流量Qjm3/h14405565565565.21单池设滗水器台数nb台11115.22单台滗水器流量Qbm3/h28801112111211125.23排水沟沟底比池底高H0m1.202.2102.2102.2105.24排水终了前排水沟水深m0.600.0500.0500.1805.25最大水头Hmaxm3.202.2402.2402.1105.26最小水头Hminm1.40.4400.7970.5205.27单台滗水器流量要求Qam3/h31681223122312

8、235.28滗水器选型ModHLB1223-0.44-1.8/4.5-500PAFT1223XB12236生物选择器与回流6.1占反应池体积之比P%21.8%14.0%14.0%14.0%6.2生物选择器单池体积V1m317893894854406.3生物选择器单池长度L1m21.76.006.746.396.4回流比R%30%30%30%30%6.5回流时间TRh2.02.02.02.06.6回流泵设计流量QRm3/s0.060.0230.0230.0236.7回流泵设计扬程HRmH2O6.05.55.55.56.8回流泵同时运行台数nR台11116.9回流泵备用台数nR1台00006.10

9、单台回流泵设计流量QR1m3/s0.0600.0230.0230.0236.11回流泵有效功率NckW3.51.21.21.26.12回流泵综合效率Z%68.0%61.5%61.5%61.5%6.13回流泵需配电机功率NbkW5.22.02.02.06.14回流泵配电机额定功率NekW5.52.22.22.27剩余污泥与排出7.1污泥增值系数a0.70.70.70.77.2污泥自身氧化率b0.040.040.040.047.3每天污泥净产量SGwkg/d87311871187118717.4去除每千克BOD产泥量xkg/kgBOD0.2620.3610.3610.3617.5剩余污泥排出浓度N

10、W1g/L8.08.08.08.07.6每天排剩余污泥体积VSGm3/d10912342342347.7单池周期排泥体积Vsim3451919197.8每次排泥时间Tpmin1010.010.010.07.9剩余污泥泵设计流量Qsm3/s0.0760.0320.0320.0327.10剩余污泥泵设计扬程HsmH2O9.08.08.08.07.11剩余污泥泵选用台数ns台11117.12单台泵设计流量Qs1m3/s0.0760.0320.0320.0327.13剩余污泥泵有效功率NckW6.72.52.52.57.14剩余污泥泵综合效率Z%74.1%68.4%68.4%68.4%7.15剩余泵需

11、配电机功率NbkW9.03.73.73.77.16剩余泵配电机额定功率NekW114.04.04.08耗氧量计算8.1每天去除BOD的量BODkg/d76051980198019808.2碳的氧当量a1.4661.4661.4661.4668.3每天去除总氮的量NHkg/d11702282282288.4活性污泥含氮量P%12.5%12.5%12.5%12.5%8.5氨氮的氧当量b4.64.64.64.68.6细菌细胞的氧当量c1.421.421.421.428.7反消化回收氧系数d2.902.902.902.908.8反消化氨氮量NOkg/d00008.9每天排出的活性污泥量Vsskg/d1

12、9927147147148.10设计需氧量AORkg/d125562527252725278.11去除每千克BOD耗氧量Rokg/kgBOD1.651.281.281.288.12折算为20标准供气量8.13曝气器氧转移效率E%20%20%20%20%8.14气泡离开水面的氧百分比Ot%17.5%17.5%17.5%17.5%8.15曝气器的安装高度H1m0.500.500.500.508.16当地大气压P0Pa1013001013001013001013008.17曝气器的绝对压力PbPa1454001405001405001405008.18设计最低水温下氧饱和度Csmg/L11.2010

13、.7810.7810.788.19氧的平均浓度Csmmg/L12.7111.9811.9811.9820下的氧平均浓度Csm(T0)mg/L10.3310.1110.1110.118.20表面活性剂的影响系数k10.850.850.850.858.21含盐量的影响系数k20.900.900.900.908.22当地大气压的影响系数k31.001.001.001.008.23污水实际溶解氧浓度Clmg/L2.002.002.002.008.24标准供气量换算系数K1.571.591.591.598.25标准供气量SORkgO2/d196994011401140118.26标准供气量Gsm3/d3

14、283206684866848668488.27气水比5.615.575.575.578.28去除每千克BOD供气量Vom3/kg43.233.833.833.89曝气设备选择9.1鼓风曝气设备选择9.1.1每天曝气的总时间Tbh964848489.1.2单池最大曝气量Qbm3/h34201393139313939.1.3单只曝气器曝气量Qjm3/h个3.03.03.03.09.1.4单只曝气器服务面积Fjm2/个0.70.70.70.79.1.5按曝气量选单池数量na1个14255805805809.1.6按服务面积选单池数量na2个32501226152913889.1.7实际单池选取曝气

15、器数量na个32501226152913889.1.8实际选用曝气器总数nz个195003678458741649.1.9最多同时曝气的池数nb座42229.1.10 最大曝气量Qmaxm3/h136802785278527859.1.11 曝气管网阻力损失hm1.201.201.201.209.1.12 曝气管网漏风系数k40.100.100.100.109.1.13 曝气设备的风压hm6.205.705.705.709.1.14 鼓风机计算风量Qkm3/h150483064306430649.1.15 鼓风机运行台数nb台62229.1.16 鼓风机备用台数nc台21119.1.17 单台

16、鼓风机计算风量Qjm3/h25081532153215329.1.18 单台鼓风机有效功率NjkW42.3323.7723.7723.779.1.19 总效率e%0.690.630.630.639.1.20 配套电机计算功率NdkW61.6837.7337.7337.739.1.21 配套电机额定功率NekW754545459.1.22 鼓风机装机功率NzkW6001351351359.2潜水射流曝气机选择9.2.1每天曝气的总时间Tbh964848489.2.2单池最大曝气量GbkgO2/h205.283.683.683.69.2.3单台曝气机设计流量QjkgO2/h24.513.313.3

17、13.39.2.4单台曝气机服务面积Fjm2200.0100.0100.0100.09.2.5按曝气量选单池台数nb1台97779.2.6按服务面积选单池台数nb2台86879.2.7实际选取曝气机台数nb台97879.2.8曝气机的有效功率NjkW5.172.442.132.449.2.9总效率e%61.7%35.3%35.3%35.3%9.2.10 配套电机计算功率NdkW8.386.916.046.919.2.11 配套电机功率NekW117.57.57.59.2.12 曝气机总台数nz台542124219.2.13 曝气机装机功率NzkW594158180158计算人：计算公式或备注按

18、最低温度计算池容和曝气量以满足冬季需要按污泥指数取值附表取值一个完整周期的时间每天单池最多运行周期次数仅指反应池反应阶段的时间仅指沉淀池(亦反应池)沉淀阶段的时间仅指沉淀池(亦反应池)滗水阶段的时间本表以池底顶面标高为0.000为相对高程基准预留堰口至污泥界面的高度,以防止污泥被带出堰口淹没深度,以防止浮渣被带出Qd=KdQCN=3.4F1.10315-T 其中： BOD51200kg/d,F=1.8; BOD5 6000kg/d,F=1.45)CF=CN/(1-2.9Nd/(0.75Lj*OVc)式中：Nd=Nj-0.05(Lj-Lch)-NCHOVc=0.56+0.151.072T-15/

19、(0.67/CN+0.171.072T-15)OVc=0.56+0.151.072T-15/(1/CF+0.171.072T-15)CD=CF-CNC=CFTC/TFY=K(0.75+0.6Sj/Lj-0.8*0.17*0.75CF1.072T-15 /(1+0.17CF1.072T-15); 其中：K=0.90.95ST=QdCY(Lj-Lch)/1000Ts=Ts+Tch-1/6V=STSVIHf+Hp+(Hf+Hp)2+62400QhHTs/(STSVI N)1/2/(1300Ts)连连续续或或间间歇歇进进水水的的SBRSBR工工艺艺反反应应池池的的工工程程设设计计计计算算本计算表格是本

20、公司根据天津市市政设计研究院 周雹 和中国市政工程华北设计研究院 周丹 两位给排水专家联合发表的推荐一种新的SBR工艺设计计算方法论文（详见给水排水 2005年第4期）编制的，该计算方法借鉴了德国ATV标准A131E单段活性污泥污水处理厂的设计（2000年版）和日本下水道事业团主编的序批式活性污泥法设计指南（1990年 版），结合了近年来国内诸多SBR工艺的设计经验，可谓是完善化的SBR工艺的简便计算方法。计算表格更加彻底地量化了两位专家的设计思想，表格中的“举例数据”栏是上述论文数 据,建议不要删除，方案1、方案2、方案3的项目设计数据可以删除。V=STSVIHf+Hp+(Hf+Hp)2+6

21、2400QhHTs(1-Tch/Tc) /(STSVIN)1/2/(1300Ts)TD=TF/(1+CN/CD)TO=TF-TDH=24QhH/(NV)H=24QhH/(NV)(1-Tch/TC)NWT=ST/VNWL=STH/(VHL), 指刚进水时曝气混合的浓度FW=Lj/CY(Lj-Lch)TC/TFt=24V/Qd尽可能同时满足：（1）n2（2）n=k1TC（3）n=k2Tc/Tch（4）n=k3Tc/ToVi=V/nFi=Vi/HVi=ViH/HHL=H-HHs=H-Hp-H-Hf按方形池分割方案：B=(Fi/n)1/2L=Fi/BAs=nBL, 未考虑隔墙面积Vs=AsHz, 未考

22、虑隔墙体积H1取0.60.8mHz=H+H1Qj=Vi/2，进水时间按2h计算Qb=Vi/(nbTch)根据工程条件确定排水沟沟底高程后即得到H0根据排水沟坡度和滗水流量计算确定Hmax=H-H0-(沟底比池底低时:Hmax=H+H0-)Hmin=Hmax-HQa=(1+10%)Qb, 按规定设备能力富裕10%HLB、FT、XB分别代表浮动式、浮筒式、旋转式的滗水器 论论文文例例子子：6池池运运行行状状态态排排布布图图按反应池与沉淀池合建方式（一体化池）甲乙丙丁戊己P=100CD/C1进水V1=PVi2进水L1=PL，宽度与反应池相同3进水 可根据工艺的差异选取恰当的回流比4进水指每周期运转时

23、间，一般与进水时间相同5进水QR=R*Qj/(3600TR)6进水 需经阻力计算确定7进水进水指单池运行台数8进水进水指单池备用台数9进水进水QR1=QR/nR10进水进水Nc=1000QR1*HR/10211进水进水曝气将泵效率和电机效率相乘得到综合效率12进水进水曝气Nb=Nc/Z13进水进水曝气按电机产品功率参数选择或与回流泵配套购置14进水进水曝气15进水进水沉淀 0.50.716进水进水滗水 0.040.117进水进水曝气 SGw=ST/C18进水进水曝气 x=a-b/Fw19进水进水曝气 根据污泥性质确定20进水进水曝气VSG=SGw/NW121进水进水沉淀 Vsi=VSG/(nN

24、)22进水进水滗水 一般在排水后期排泥23进水进水曝气Qs=Vsi/(60Tp)24进水进水曝气 需经阻力计算确定次1进水进水曝气指单池运行台数次2进水进水曝气Qs1=Qs/ns次3进水进水沉淀 Nc=1000Qs1*Hs/102次4进水进水滗水将泵效率和电机效率相乘得到综合效率次5进水进水曝气Nb=Nc/Z次6进水进水曝气按电机产品功率参数选择或与回流泵配套购置次7进水进水曝气次8进水进水曝气 BOD=Qd(Lj-Lch)/1000次9进水进水沉淀 根据污水性质试验确定，或参照同类项目取值次10进水进水滗水3池池运运行行状状态态排排布布图图根据污水性质试验确定，或参照同类项目取值甲乙丙1进水

25、2进水不考虑反消化回收的氧3进水Vss=xBOD4进水 AOR=aBOD+bNH-(c+pb)Vss-dNO5进水曝气 Ro=AOR/BOD6进水曝气 7进水曝气8进水曝气Ot=21(1-E)/79+21(1-E)9进水沉淀 10进水滗水11进水曝气 Pb=P0+9800(H-H1)12进水曝气 根据含氧量与温度关系表选取或插值法求取13进水曝气Csm=Cs(Pb/202600+100Ot/42)14进水曝气Csm=9.1(Pb/202600+100Ot/42)15进水沉淀 选取范围：0.80.8516进水滗水 选取范围：0.90.9717进水曝气 当地大气压与标准大气压的比值18进水曝气一般

26、要求的DO值19进水曝气K=Csm(T0)/1.02(T-T0)k1k2k3Csm(T)-Cl,T0=2020进水曝气SOR=KAOR21进水沉淀 Gs=SOR/(0.3E)，换算为空气量22进水滗水 Gs/Qd,一般要求大于323进水曝气Vo=Gs/BOD24进水曝气曝气曝气Tb=NnTF沉淀Qb=Gs/Tb滗水na1=Qb/(0.8Qj)，考虑20%富裕量na2=Fi/(0.72Fj)，无曝气盲区时利用率为72%MAX(na1,na2)排列如右图示Qmax=nbQb根据供气管路和曝气器计算确定k4=0.050.1h=H+hQk=Qmax(1+k4)Qj=Qk/nbNj=9.8QjH/360

27、0将鼓风机效率和电机效率相乘得到综合效率Nd=Nj/e按电机产品功率参数选择或鼓风机配套电机功率Tb=NnTFGb=SOR/Tb按产品性能选择按产品性能选择nb1=Gb/(0.9Qj), 考虑10%的富裕能力nb2=Fi/(0.9Fj), 考虑10%的富裕能力MAX(nb1,nb2)Nj=9.8GsH/(3600nbTb)将机械效率和电机效率相乘得到综合效率Nd=Nj/e按电机产品功率参数选择或曝气机配套电机功率nz=nnb表表1 1：只只去去除除含含碳碳有有机机物物时时最最小小泥泥龄龄和和建建议议泥泥龄龄污水处理厂规模BOD51200kg/dBOD56000kg/d最小泥龄/d54建议泥龄/

28、d65表表2 2：要要求求硝硝化化时时最最小小泥泥龄龄和和建建议议泥泥龄龄污水处理厂规模BOD51200kg/dBOD56000kg/d设计水温/101214101214最小泥龄/d108.26.886.65.4建议泥龄/d119.27.897.66.4表表3 3：降降解解含含碳碳有有机机物物单单位位耗耗氧氧量量OvcOvc（kgO2/kgBOD5）T/泥龄CF(d) 45689101214161820 80.820.860.900.960.991.011.051.081.111.141.16 90.830.880.910.981.001.031.071.101.131.151.17 100.

29、850.890.930.991.021.041.081.111.141.161.18 110.860.910.941.011.031.061.101.131.151.181.20 120.870.920.961.021.051.071.111.141.171.191.21 130.890.940.971.041.061.091.121.161.181.201.22 140.900.950.991.051.081.101.141.171.191.211.23 150.920.971.011.071.091.121.151.181.211.231.24 注：CODj/Lj2.2时有效。25 1.2

30、01.211.221.231.241.251.261.27表表3 3：降降解解含含碳碳有有机机物物单单位位耗耗氧氧量量OvcOvc（kgO2/kgBOD5）泥龄CF(d)德德国国ATVATV标标准准SVISVI设设计计值值处理目标SVI（mL/g） 工业废水影响小工业废水影响大无硝化100150120180硝化（及反硝化）100150120180污泥稳定75120120150附：常压（0.1Mpa）下水中溶解氧的含量与温度的理论关系：温度（）110203040506070 含量（mg/L）14.511.29.17.56.44.73.83.88090 2.81.7附：常压（0.1Mpa）下水中溶

31、解氧的含量与温度的理论关系：Y系列（IP44）封闭式三相异步电动机技术数据型号额定功率(kW)效率(%) Y801-20.7575 Y802-21.177 Y90S-21.578 Y90L-22.282 Y100L-23.082 Y112M-24.085.5 Y132S1-25.585.5 Y132S2-27.586.2 Y160M1-21187.2 Y160M2-21588.2 Y160L-218.589 Y180M-22289 Y200L1-23090 Y200L2-23790.5 Y220M-24591.5 Y250M-25591.5 Y280S-27591.5 Y280M-29092 Y310S-211092.5 Y315M1-213293 Y315M2-216093.5